DE3050690C2 - Wärmetauscher mit einer Wärmetauschermatte aus elastomerem Material - Google Patents

Wärmetauscher mit einer Wärmetauschermatte aus elastomerem Material

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Description

a) Das von den Stegen (25) abgetrennte Ende des Rohres (22) ist zusammen mi* dem zylindrischen Einsatz (29) in die Bohrung (30) des Sammelrohres (18,19) so eingesteckt, daß der Einsatz (29) nach innen und außen über die Wandung des Sammelrohres (18) übersteht;
b) der Durchmesser des zylindrischen Einsatzes (29) ist mindestens so groß wie der Innendurchmesser des Rohres (22);
c) der Innendurchmesser der Bohrung (30) des Sammelrohres ist größer als der Außendurchmesser des Einsatzes (29), aber kleiner als der Außendurchmesser des auf den Einsatz (29) aufgeschobenen Endes des Rohres (22).
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2. Wärmetauscher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Einsatz (29) so weit in das Ende des Rohres (22) eingeschoben ist, daß das Rohrende über den Einsatz (29) übersteht
Die Erfindung betrifft einen Wärmetauscher mit einer Wärmetauschermatte aus elastomerem Material, insbesondere für Fußboden- oder Wandheizungen, mit einer Vielzahl von parallelen, durch Stege verbundenen Rohren und mit an diesen Rohren angeschlossenen Sammelrohren, wobei das Ende jedes Rohres mit einer Bohrung in der Wandung eines Sammelrohres mittels eines in das Rohrende eingeschobenen starren zylindrischen rohrförmigen Einsatzes abdichtend verbunden ist, dessen axiale Länge größer als die Wandungsdicke des Sammelrohres ist.
Ein Wärmetauscher dieser Art für einen Sonnenkollektor ist aus der DE-OS 28 31 591 bekannt. Bei diesem bekannten Wärmetauscher ist jedes zylindrische Einsatzstück ein metallischer Nippel, der in die Bohrung des aus Metall bestehenden Sammelrohres eingelötet oder eingeschweißt ist und auf den das Rohrende aufgeschoben und mittels eines zusätzlichen Klemmrings gesichert wird. Diese Art der Verbindung der Wärmetauschermatte mit den Sammelrohren ist teuer und aufwendig.
Ein anderer Wärmetauscher der eingangs genannten Art ist aus US-PS 40 60 070 bekannt. Hierbei sind die mit den Stegen verbundenen und mit ihnen bündig abschließenden Rohrenden auf zylindrische Einsatzstücke aufgeschoben und mit ihnen verschweißt, die ihrerseits in die Bohrungen der Sammelrohrwandung eingesteckt und dort ebenfalls verschweißt sind. Für die Herstellung dieser Verbindung ist daher eine speziell angepaßte Schweißvorrichtung erforderlich, vorzugsweise mit einer induktionsspule, die die ein magnetisches Pulver enthaltenden zylindrischen Einsätze induktiv erhitzt Der Wärmetauscher kann daher nur an einer mit einer solchen Schweißvorrichtung ausgerüsteten Fabrikationsstätte in fertigen Maßen vorgefertigt werden. Dagegen ist die Fertigstellung des Wärmetauschers am Einbauort durch passendes Zuschneiden der Rohrmatte und anschließendes Verbinden mit den Sammelrohren nicht möglich.
Aus der US-PS 39 89 282 ist für das Verbinden eines Rohrendes mit einem Sammelrohr, z. B. für eine Bewässerungseinrichtung eine Verbindung bekannt, bei der ein Einsatzstück verwendet wird, das über einen Teil seiner Länge zylindrisch und geschlitzt und über den restlichen Teil seiner Länge konisch ausgebildet ist Das Einsatzstück wird zuerst teilweise in das Rohrende eingesteckt und dann das Rohrende zusammen mit dem Einsatzstück durch die Bohrung in das Sammelrohr soweit hineingeschoben, bis das Einsatzstück an der gegenüberliegenden Sammelrohrwandung anstößt und dadurch weiter in das Rohrende hineingetrieben wird und dieses aufweitet. Anschließend wird das so aufgeweitete Rohrende durch Zug in Gegenrichtung in die Bohrung gezogen und gegen diese verspannt Dieser relativ komplizierte Vorgang ist zum Verbinden einer Vielzahl von Rohrenden einer Wärmetauschti matte mit Sammelrohren schlecht geeignet, und es besteht bei dieser Verbindung immer die Gefahr, daß durch eine das Rohrende in das Sammelrohr hineindrückende Kraft der Sitz des konisch aufgeweiteten Rohrendes in der Bohrung locken und die Verbindung undicht wird.
Die US-PS 31 14 969 beschreibt die Verbindung eines Schlauchendes mit einer Bohrung, wobei eine die Bohrung auskleidende flexible Buchse sowie ein in das Schlauchende einzusteckendes rohrförmiges Einsatzstück mit balliger Außenfläche verwendet wird. Zur Herstellung der Verbindung wird das Schlauchende durch die Buchse hindurchgeschoben, dann von der anderen Seite das Einsatzstück in das Schlauchende eingeführt, und dann durch Zurückziehen des Schlauches das vom Einsatzstück aufgeweitete Schlauchende gegen die flexible Buchse verspannt. Für das Verbinden von Rohrenden mit der Wandung eines Sammelrohres ist diese Verbindungsanordnung nicht geeignet, da das Einschieben von Einsatzstücken vom Inneren des Sammelrohres her in die Rohrenden nicht möglich ist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Wärmetauscher der eingangs genannten Art zu schaffen, bei dem die Verbindung der Rohrenden mit den Sammelrohren in einfacher Weise, z. B. auch am Verlegungsort, durch bloßes Einstecken hergestellt werden kann und trotzdem eine große Sicherheit gegen Leckwerden und unbeabsichtigtes Lockern bietet.
Die erfindungsgemäße Lösung der Aufgabe ist gekennzeichnet durch folgende Merkmale. Das von den Stegen abgetrennte Ende des Rohres ist zusammen mit dem zylindrischen Einsatz in die Bohrung des Sammelrohres so eingesteckt, daß der Einsatz nach innen und außen über die Wandung des Sammelrohres übersteht Der Durchmesser des zylindrischen Einsatzes ist mindestens so groß wie der Innendurchmesser des Rohres. Der Innendurchmesser der Bohrung des Sammelrohres ist größer als der Außendurchmesser des Einsatzes, aber kleiner als der Außendurchmesser des auf den Einsatz aufgeschobenen Endes des Rohres.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist der Einsatz soweit in das Ende des Rohres
eingeschoben, daß das Rohrende über den Einsatz übersteht.
Gemäß der Erfindung kann der Anschluß der Enden der Rohre der Wärmetauschermatte an die Vor- und Rücklaufleitung sehr einfach hergestellt werden, und zwar insbesondere in jedem beliebigen Stadium des Verlegens der Wärmetauschermatte auf einer Unterlage. Auch das Lösen der Anschlüsse, insbesondere zum Abklemmen oder Stillegen einzelner Rohre des Wärmetauschers, kann sehr einfach durchgeführt werden. D;e Herstellungskosten sowie der Arbeits- und Kostenaufwand für die Verlegung des erfindungsgemäßen Wärmetauschers können außerordentlich niedrig gehalten werden. Metallische Rohre- oder Kupplungsteile sind bei dem gesamten Wärmetauscher gemäß der Erfindung nicht erforderlich.
Ausführungsformen der Erfindung werden anhand der folgenden Figuren beschrieben. Es zeigt
Fig. 1 einen Wärmetauscher gemäß einer Ausführungsform der Erfindung in perspektivischer Teilansicht;
F i g. 2 die Rohrmatte des Wärmetauschers im Querschnitt;
F i g. 3 ein für die Herstellung der Verbindung mit den Sammelrohren vorbereitetes Ende der Rohrmatte;
F i g. 4 die Verbindung zwischen einem Rohrende und einem Sammelrohr im Längsschnitt in vergrößertem Maßstab.
Aus den F i g. 1 und 2 ist die Konstruktion der Wärmetauschermatte ersichtlich. Derartige Matten werden aus einem einstückig spritzgegossenem Kunststoffmaterial, wie z. B. Kunstgummi und insbesondere E. P. D. M. (Äthylen, Propylen, Terpolymerisat-Kautschuk) gebildet. Die Rohrmatte 21 weist eine Länge auf, die mindestens das vierfache und höchstens das zwölffache ihrer Breite beträgt, und umfaßt mehrere Rohre 22, die parallel und im gleichen Abstand zueinander angeordnet sind. Jedes Rohr weist einen Nenn-Außendurchmesser von 8,5 mm und einen Nenn-Innendurchmesser von 5,1 mm auf, so daß die Wandstärke 1,7 mm beträgt. An der Unterseite der Rohrmatte können mehrere verbiegbare Vorsprünge 23, die mehrere nach innen gerichtete Aussparungen 24 bilden, vorgesehen sein. Bei dem gezeigten Beispiel sind sechs Rohre 22 und drei Aussparungen 24 vorgesehen. Jedes Paar einander benachbarter Rohre ist durch einen Steg 25 verbunden, welcher entlang der Reißlinien 25A leicht eingekerbt ist, um ein Trennen der Rohre zu ermöglichen.
Bei der Vorbereitung der Rohrmatte für die Installation wird diese von einem vorhandenen Vorrat abgerollt und in der gewünschten, individuellen Länge abgeschnitten. In einem mittleren Mattenabschnitt 26 werden die Stege 25 zwischen den Rohren 22 entfernt. Wie aus F i g. 1 ersichtlich, werden die sich hierbei ergebenden Unterabschnitte 27 und 28 der Matte 21 beidseitig des mittleren Abschnittes 26 nebeneinander und parallel in einer Ebene mit den freien Rohren 22a des mittleren Abschnittes 26 ausgelegt Bei dieser Konstruktion sind die Unterabschnitte 27 und 28 miteinander durch fortlaufende und einstückige Zwischenabschnitte der zahlreichen Rohre 22 miteinander verbunden und ein flaches Profil wird beibehalten, um sicherzustellen, daß die gesamte Matte gut durch den Betonboden bedeckt werden kann.
Wie aus den Fig. 1 und 3 ersichtlich, sind die Rohre 22 an den, dem mittleren Abschnitt 26 gegenüberliegenden Endteilen der Matte durch Reißen entlang der Reißlinien 25A von ihren Stegen 25 befreit. Im Bereich der vom Steg befreiten Rohre 22 ist jeweils ein Ende jedes Rohres zum Anschluß an abwechselnd das eine oder andere Sammelrohr 18 und 19 langer und das andere Ende kürzer abgeschnitten. Wie insbesondere aus der F i g. 1 ersichtlich, bildet jedes Rohr eine Schleife zwischen den beiden Sammelrohren, und das von einem in das andere Sammelrohr fließende Niedrig-Temperatur-Wasser fließt durch die ganze Länge der Matte.
In F i g. 4 ist die Verbindung eines Rohres 22 mit dem
ίο ersten Sammelrohr 18 durch eine kreisförmige Bohrung in der Wandung des Sammelrohrs dergestellt Jedes Rohr des Systems steht an beiden Mattenenden über derartige Bohrungen in der Leitungswandung mit den Sammelrohi en in Verbindung. Die Sammelrohre 18 und 19 können entweder aus Kupfer oder aus Kunststoff bestehen, wobei ihr Innendurchmesser bei Kupfer ungefähr 25 mm und bei Kunststoff etwas größer ist Ihre Wandstärke liegt im Bereich von 3,8 bis 5 mm.
Zur Herstellung der Verbindung wird ein zylindrischer Einsatz 29 aus Kunststoff verwendet, vorzugsweise aus Polytetrafiuoräthylen, der ca. 20 mm lang, d. h. langer als die Wandstärke des Sammelrohres ist und einen Außendurchmesser von 6 mm und einen Innendurchmesser von 4,5 mm aufweist. Der Einsatz 29 wird in das Ende des Rohres 22 in die in der F i g. 4 gezeigte Position mit ungefähr 3 mm Abstand zum Rohrende, eingedrückt Der Einsatz weitet das Rohr zu einem Außendurchmesser auf, der größer als auf der restlichen Länge des Rohres ist.
Die zugehörige kreisförmige Bohrung 30 in der Wandung des Sammelrohres 18 hat einen vorgegebenen Mindestdurchmesser von 7,5 mm, der geringer als der Durchmesser des vom Einsatz 29 aufgeweiteten Rohres 22, aber größer als der Außendurchmesser des Einsatzes 29 ist. Die Bohrung ist zylindrisch und bei der Ausführungsform mit einem konstanten Durchmesser über den Bereich von innen nach außen der Wandung versehen. In der Praxis jedoch ist bei einem Kunststoffsammelrohr die Bohrung gebohrt und angesenkt und bei einer Kupferzuleitung gebohrt und gepreßt, so daß sich der zylindrische Teil der Bohrung lediglich über einen Teil der Wandstärke erstreckt. Das aufgeweitete Rohrende wird in die zylindrische Bohrung eingepreßt und dabei innerhalb der Bohrung zusammengepreßt, wobei die Enden des Einsatzes an der Wandung nach innen und außen vorstehen. Die Wand des Rohres 22 über dem Einsatz 29 verdickt sich, wie dargestellt, nach außen und dichtet am Umfang der Bohrung ab, wodurch sichergestellt ist, daß das Rohrende fest, jedoch lösbar gehalten
so wird. Mit lediglich einem zusätzlichen Bauteil ist das Rohr an dem Sammelrohr befestigt, ohne Zugang zum Inneren des Sammelrohres zu benötigen.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

Patentansprüche:
1. Wärmetauscher mit einer Wärmetauschermatte aus elastomerem Materia!, insbesondere für Fußboden- oder Wandheizungen, mit einer Vielzahl von parallelen, durch Stege verbundenen Rohren und mit an diesen Rohren angeschlossenen Sammelrohren, wobei das Ende jedes Rohres mit einer Bohrung in der Wandung eines Sammelrohres mittels eines in das Rohrende eingeschobenen starren zylindrischen rohrförmigen Einsatzes abdichtend verbunden ist, dessen axiale Länge größer als die Wandungsdicke des Sammelrohres ist, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:
DE3050690A 1979-03-05 1980-02-15 Wärmetauscher mit einer Wärmetauschermatte aus elastomerem Material Expired DE3050690C2 (de)

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